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关于焦炭反应性及热强度对高炉实际生产影响的分析
本钢集团北营炼铁厂，辽宁省本溪市117017
焦炭是高炉冶炼的重要原料之一，随着高炉容积的不断增大，焦炭在高炉内的燃烧发热和间接还原功能一部分由喷吹煤粉替代，然而焦炭作为高炉料柱的骨架作用进一步被强化，随着高炉大型化的发展趋势，焦炭的热态性质逐步成为重视指标，分析影响反应性和反应后热强度的一些因素，为如何改进焦炭的热反应性和热强度的测定的方法提供建议参考。
焦炭；热性能；影响因素；热强度；反应性
焦炭的热态反应性是高炉冶炼的重要指标，随着焦炭反应性和热强度指标得到重视，针对焦炭反应性及热强度检测[1]影响因素及是否能指导高炉实际生产二个方面进行分析，并思考以后发展改进方向，促使更准确的体现焦炭的反应性及热强度指标。
选用鞍山科翔KF一2008焦炭反应及反应后热强度测定装置及相关配套的颚式破碎机、I型转鼓机等设备。
过程如下：采样20kg焦炭，弃除泡焦炉头焦，式样经破碎筛取中23～25mm圆孔筛上物，弃除片状焦和条状焦，称取200g质量的焦炭试样，置于反应器中，400℃时通入N2，在 1100±5 ℃时于CO2反应2h后，以焦炭质量损失的百分数表示焦炭反应性 CRI％ 。反应后的焦炭经I型转鼓500转后，大于10mm粒度焦炭占反应后焦炭的质量的百分数，表示反应后强度 CSR％ 。
焦炭自身因素的影响
焦炭内因影响
焦炭气孔率的影响
焦炭微观结构对焦炭反应性及热强度的影响成为了一个主要的方面。由于焦炭的自身性使焦炭多孔，90％以上气孔与外界相通，其余闭气孔一般不超过5％，不同种类焦炭差别不大，气孔率与反应性有一定
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高压变频器在重钢炼铁厂高炉生产中的应用
[导读] HARSVERT-A系列高压变频器在重钢炼铁厂750高炉除尘风机的调速改造中应用是相当成功的。该系列变频器的先进性、可靠性已得到许多工业应用的证实。在各行各业，对于许多高压大功率的辅机设备推广和采用高压变频调速技术，不仅可以取得相当显著的节能效果，而且也得到国家产业政策的支持。
一。高压变频调速系统原理
HARSVERT系列高压变频调速系统采用直接&高-高&变换形式，为单元串联多电平拓扑结构，主体结构由多组功率模块串并联而成，从而由各组低压叠加而产生需要的高压输出，它对电网谐波污染小，总体谐波畸变THD小于4%，直接满足IEEE519-1992的谐波抑制标准，输入功率因数高，不必采用输入谐波和功率因数补偿装置;输出波形质量好，不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题，不必加输出滤波器，就可以使用普通的异步电机，其工作原理如下：
1、电网电压经过副边多重化的隔离变压器降压后给功率单元供电，功率单元为三相输入，单相输出的交直交PWM电压源型逆变结构，相邻功率单元的输出端串接起来，形成Y接结构，实现变压变频的高压直接输出，供给高压电动机。高压变频调速系统每相由7个功率单元串联而成，输出相电压最高可达3500V，线电压达6kV左右，每个功率单元承受全部的电机电流，但只提供1/7相电压和1/21的输出功率。
2、每个功率单元分别由输入变压器的一组副边供电，功率单元之间及变压器二次绕组之间相互绝缘，二次绕组采用延边三角形接法，实现多重化，以达到降低输入谐波电流的目的。给功率单元供电的二次绕组每3个一组，分为7个不同的相位组。输入电流波形接近正弦波，总的谐波电流失真小于1%，输入的综合功率因数可达0.95以上。
3、输出采用多电平移相式PWM技术，同一相的功率单元输出相同幅值和相位的基波电压，但串联各单元的载波之间互相错开一定的电角度，实现多电平
PWM，输出电压非常接近正弦波，每个电平台阶只有单元直流母线电压大小，所以dv/dt很小，功率单元采用较低的开关频率，以降低开关损耗，提高效率，由于采用移相式PWM，电机电压的等效开关频率大大提高，且输出电平数增加。以6KV输出电压等级的高压变频调速系统为例，输出相电压均为11电平，线电压均为21电平，输出等效开关频率为6kHz，电平数和等效开关频率的增加有利于改善输出波形，降低输出谐波，由谐波引起的电机发热、噪音和转矩脉动都大大降低，因此对电机没有特殊要求，可直接用于普通异步电机。
二、设备运行情况
2003年中我公司向北京利德华福电气技术有限公司定购了一台，型号为HARSVERT-A06/085，日开始安装就位，6月24日调试完毕，日正式投入使用，我们认为该的安装、调试周期都很短，总共仅有5天的时间，为750按时投产提供了有力的保证。
同原来老除尘风机比较，引进北京利德华福电气技术有限公司生产的有以下优点：
运行稳定，安全可靠。2003年11月正式投产以来至今，连续无故障运行一年多，为750安全可靠生产提供了强有力的保障。HARSVERT-A具有免维护的特点，只需定期更换柜门上的通风滤网，不用停机，保证了生产的连续性。
(2) 节能效果显著，大大降低了电耗。
电动机实现了真正的软启动、软停运，提供给电机的无谐波干扰的正弦波电流，降低了电机的故障次数。同时，设置共振点跳转频率，避免了风机长期在共振点运行，使风机工作平稳，风机轴承磨损减少，延长了电机、风机的使用寿命和维修周期，提高了风机的利用时率。
(4) 自身保护功能完善，同原来继电保护比较，保护功能更多，更灵敏，大大加强了对电机的保护。
同现场信号无缝接口，满足生产的需要。内置，现场信号接入灵活。自带转速和电流测定，可以为现场直接提供电机转速及电流指示。
(6) 适应电网电压波动能力强，有时电网电压高达6.6KV，仍能正常运行。
三、节能分析
1、节能原理
当采用变频调速时，可以按需要升降电机转速，改变风机的性能曲线，使风机的额定参数满足工艺要求，根据风机的相似定律，变速前后流量、压力、功率与转速之间关系为：
Q1/Q2=n1/n2
H1/H2=(n1/n2)2
P1/P2=(n1/n2)3
Q1、H1、P1&&风机在n1转速时的流量、压力、功率;
Q2、H2、P2&&风机在n2转速时相似工况条件下的流量、压力、功率。
假如转速降低一半，即：n2/n1=1/2，则P2/P1=1/8，可见降低转速能大大降低轴功率达到节能的目的。
当采用变频调速时，50Hz满载时功率因数为0.96，工作电流比电机额定电流值要低许多，电流降为52A。由于变频装置的内滤波电容产生的改善功率因数的作用，可以为电网节约容量20%左右。
3、节能计算
根据的运行记录，统计风机在一天中高低速度段的运行时间(风机高速运行时间占40%)，全年工作时制按8600小时计算,得到如下运行数据：
P高速=1.732&6&52&0.96&8.4
P原来=1.732&6&82.9&0.8&
年节电率:(P原来- P高速)&P原来=69.8%
四、应用高压变频调速系统产生的其他效果
改善了工艺。投入后除尘风机可以非常平滑稳定的调整风量，运行人员可以自如的调控，除尘风机运行参数得到了改善，提高了效率。
延长电机和风机的使用寿命。一般除尘风机均为离心式风机，启动时间长，启动电流大(约6～8倍额定电流)，对电机和风机的机械冲击力很大，严重影响其使用寿命。而采用变频调速后，可以实现软起动和软制动，对电机几乎不产生冲击，可大大延长机械的使用寿命。
减少阀门机械和风机叶轮的磨损。减少了风机振动和轴承磨损。延长风机的大修周期，节省检修费用和时间。
减少了维护费用和检修工作量。原除尘风机在运行过程中，经常造成风机和电机的损坏，维护工作量大，检修费用高。自改变频调节后保证了风机在正常范围内运行。
便于实现除尘控制系统。除尘系统的风量经常需要根据工艺的要求变化，在过去用挡板调节时，存在执行机构的开度与流量的关系曲线的线性问题。往往由于执行机构的磨损量过大，阀门特性发生变化，出现非线性问题，致使调节过程失误，自动控制系统无法正常工作。而变频调速始终保持在线性高精度
0.1～0.01Hz的范围内工作，为实现除尘系统的自动化创造优越条件。
五、结束语
HARSVERT-A系列在750除尘风机的调速改造中应用是相当成功的。该系列的先进性、可靠性已得到许多工业应用的证实。在各行各业，对于许多高压大功率的辅机设备推广和采用高压变频调速技术，不仅可以取得相当显著的节能效果，而且也得到国家产业政策的支持。
[整理编辑：中国测控网]
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